離子交換樹脂為什麼是顆粒狀

⑴ 離子交換樹脂的原理

離子交換樹脂是由空間網狀結構骨架（即母體）與附屬在骨架上的許多活性內基團所構成的容不溶性高分子化合物。活性基團遇水電離，分成二部分：（1）固定部分，仍與骨架牢固結合，不能自由移動，構成固定離子；（2）活動部分，能在一定空間內自由移動，並與其周圍溶液中的其他同性離子進行交換反應，稱為可交換離子或反離子。以強酸性陽離子交換樹脂為例，可寫成R-SO3-H+，其中R代表樹脂母體即網狀結構部分，-SO3- 代表活性基團的固定離子，H+為活性基團的可交換離子。有時更簡單地寫成R-H+。離子交換通過不溶性的電解質（樹脂）與溶液中的另一種電解質進行化學反應。這一反應可以是中和反應、中性鹽分解或復分解反應。譬如中和反應：
R-H+ + NaOH= RNa+H2O 利用這個反應可以去除水的鹼度。

⑵ 離子交換樹脂的工作原理

離子交換樹脂原理即是離子交換樹把溶液中的鹽分脫離出來的過程：

離子交換樹脂作用環境中的水溶液中，含有的金屬陽離子（Na+、Ca2+、 K+、 Mg2+、Fe3+等)與陽離子交換樹脂(含有的磺酸基（—SO3H）、羧基（—COOH）或苯酚基（—C6H4OH）等酸性基團，在水中易生成H+離子)上的H+進行離子交換，使得溶液中的陽離子被轉移到樹脂上，而樹脂上的H+交換到水中，（即為陽離子交換樹脂原理）。

水溶液中的陰離子(Cl-、HCO3-等)與陰離子交換樹脂（含有季胺基[-N（CH3）3OH]、胺基（—NH2）或亞胺基（—NH2）等鹼性基團，在水中易生成OH-離子）上的OH-進行交換，水中陰離子被轉移到樹脂上，而樹脂上的OH-交換到水中，（即為陰離子交換樹脂原理）。而H+與OH-相結合生成水，從而達到脫鹽的目的。

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離子交換樹脂使用方法：

1、預選。離子交換樹脂的粒度一般控制在20-35目，有些可達到50目，因此在使用前要先乾燥，粉碎，過篩，通常乾燥時在烘箱中進行，亦可在裝有五氧化二磷、氧化鈣或者濃硫酸的乾燥器中進行，粉碎時不要分得過細，否則影響實驗收率。

2、預處理。強鹼性離子交換樹脂應先用20倍樹脂體積的4%氫氧化鈉水溶液處理，然後用10倍體積的水洗，再用10倍量4%鹽酸處理，最後用蒸餾水洗至中性，然後將氯型轉化成OH型，再轉化成氯型，最後用10倍4%氫氧化鈉水溶液處理。弱鹼性離子交換樹脂處理時只需用10倍量蒸餾水洗即可，不必洗至中性。

3、裝柱。將處理好的樹脂至於燒杯中，加水充分攪拌除掉氣泡，靜置幾分鍾待樹脂大部分沉降後，傾去上層泥狀顆粒；反復操作直至上層液澄清後，即可裝柱。注意要在柱子底部放1cm後的玻璃絲，用玻璃棒將其壓平，將樹脂倒入柱子中，還要注意防止氣泡產生。

4、樹脂交換。將樣品配製成一定濃度的水溶液，以適當流速通過柱子，亦可將樣品溶液反復通過柱子，直到成分交換完全。用顯色法檢驗成分是否交換徹底。

5、樹脂洗脫。注意親和力弱的成分先被洗下來，常用的離子交換樹脂洗脫劑有強酸、強鹼、鹽類、不同pH緩沖溶液、有機溶液等，可選擇梯度洗脫或者單一濃度洗脫。

6、樹脂再生。

⑶ 離子交換樹脂、大孔吸附樹脂顆粒的破碎原因

離子交換樹脂、大孔吸附樹脂等產品其顆粒都是完整的球體。在使用過程中，少量的樹脂因磨損、漲縮等原因發生破碎現象是正常的。這些破碎的樹脂積在樹脂層中會造成料液阻力的增大，影響設備的正常運行。為此，應在離子交換器的反洗過程中將它們除去。在樹脂的貯存、運輸和使用過程中，都可能造成樹脂顆粒的破碎。主要原因有，1.冰凍，樹脂顆粒內部含有大量的水分，在零度以下溫度貯存或運輸時，這些水分會結冰，體積膨脹，造成樹脂顆粒的崩裂。2.乾燥，樹脂顆粒暴露在空氣中，會逐漸失去其內部水分，樹脂顆粒收縮變小。干樹脂浸在水中時，它會迅速吸收水分，粒徑脹大，從而造成樹脂的裂球和破碎。3.滲透壓的影響。正常運行狀態下的樹脂，樹脂在長期的使用中，多次反復膨脹和收縮，也會造成樹脂顆粒發生裂紋或破碎。4、製造質量差，樹脂在製造過程中，工藝參數的不當，會造成部分或大量樹脂顆粒發生裂球或破碎現象，表現為樹脂顆粒的壓碎強度低和磨後圓球率低。

1、陽樹脂鐵離子中毒及處理辦法：

樹脂遭受鐵的污染以後，在一般的再生過程中不能除去，必須用鹽酸進行清洗。

常用的清洗方法是用10%HCl溶液，在進行此方法前，必須檢查交換器設備的耐腐蝕性能，否則須用加抑制劑的鹽酸。

將相當於樹脂床體積0.5倍的10%HCl溶液從樹脂床頂部進入（要考慮到樹脂床內的殘餘存水，保持HCl溶液的濃度），從樹脂床底部疏出相當於床內殘餘存水的水量，將溶液攪拌，並與樹脂接觸12小時。疏出酸液，自上而下淋洗，然後反洗30分鍾，除去疏鬆物質，再將樹脂床再生後即可投運。

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⑷ 在離子交換過程中，促使樹脂顆粒破碎的原因有哪些

引起樹脂破碎的原因有：
（1）在反洗、導入樹脂時，由於水流沖擊而產生的機械磨內擦等所造成的機械破碎。容
（2）再生轉型等引起的樹脂溶脹現象。樹脂由於反復脹縮，而引起樹脂強度的降低。
（3）運行流速過高，交換床出、入口壓差大，使樹脂受到擠壓。
（4）使用溫度較高，而致樹脂的熱穩定性降低，使樹脂機械強度的降低。
（5）保管不當，樹脂失水乾燥而使用方法不當，使樹脂遇水驟然腫脹。
（6）水中氧化性物質（如活性氯等）的氧化作用，導致磺酸基陽樹脂的碳鏈氧化斷裂、降解，致使樹脂變質，體積變大。

⑸ 如何選擇離子交換樹脂

在選擇離子交換樹脂的時候需要注意以下問題

顆粒尺寸：
樹脂一般是顆粒狀的固體，離子交換樹脂顆粒的尺寸是非常重要的一個因素，樹脂顆粒太大，反應速度就比較慢一些，樹脂顆粒小，反應的速度就快一些，但是樹脂的顆粒太小，液體通過時的阻力就會增大，所以一般樹脂的尺寸都是經過嚴格的篩選之後，才能夠確定，一般樹脂的顆粒尺寸在0.4-06mm左右。

交聯度：
樹脂中含交聯劑的重量稱為離子交換樹脂的交聯度，一般以百分比表示。樹脂的交聯度與樹脂的再生、密度、選擇性、耐用性都是息息相關的，交聯度越高，樹脂的再生就比較困難、密度就越高、選擇性更強、耐用性也好一些，交聯度越低則相反。一般樹脂的交聯度在4-14%之間，交聯度為7%左右的性能是比較理想的。

耐熱性：
樹脂無論是儲存還是使用，都需要考慮到溫度的問題，不同的樹脂因為使用的材質不同，具有不同的耐溫性，一般超純水設備樹脂可耐100℃或更高些的溫度，而H型應在100~120℃下使用。苯乙烯系陰樹脂、強鹼性陰離子交換樹脂的使用溫度不超過50~60℃，弱鹼性陰離子交換樹脂可在80℃下使用，丙烯酸系強鹼性陰樹脂的使用溫度應低於38℃。

交換容量：
離子交換樹脂的交換容量，簡單來說就是樹脂能夠交換多少離子，一般單位是meq/g(干樹脂)或 meq/mL(濕樹脂)，交換容量可以分為三種，分別是「總交換容量」、「工作交換容量」和「再生交換容量」

價格：
進口離子交換樹脂的價格要比國產樹脂要高一些，除了製造成本以外，價格裡面還包含了進出口關稅、運費等因素，所以在價格上要比國內的樹脂高一些，而且市場也會對樹脂的價格造成影響，例如之前的中美貿易戰，就會對美國進口的樹脂有一定的影響，價格會有一定上調。

⑹ 哪位大蝦指點一下離子交換樹脂是怎麼回事

離子交換樹脂分為陰陽兩種類型，陽離子交換樹脂又分為強酸性和弱酸性，陰離子交換樹脂分為強鹼性和弱鹼性。水通過陽離子交換樹脂時變為酸性，再通過陰離子交換樹脂變為中性後回到水族箱中，因此使用離子交換樹脂時，要強酸性與強鹼性、弱酸性與弱鹼性配對使用，離子交換樹脂依其聽附對象的不同又分為H型，OH型CI型和NA型，水族箱適用NA型，（鈉型）其目的是軟化水質。陽離子交換樹脂的再生可用5%--10%鹽酸、0.5%--5%硫酸、10%的食鹽水或海水其中之一種，陰離子交換樹脂的再生可用2%--10%氫氧化鈉、2%--4%氨水或10%食鹽水其中之一種，均浸泡24小時。離子交換樹脂也是一種化學濾材

⑺ 什麼叫離子交換樹脂

什麼是離子交換樹脂？

離子交換是一種可逆的化學反應，其中從溶液中除去溶解的離子並用相同或類似電荷的其他離子替換。離子交換樹脂本身不是化學反應物，而是促進離子交換反應的物理介質。樹脂本身由形成烴網路的有機聚合物組成。整個聚合物基質是離子交換位點，其中帶正電離子（陽離子）或帶負電離子（陰離子）的所謂「官能團」固定在聚合物網路上。這些官能團容易吸引相反電荷的離子。

離子交換樹脂基質通過在稱為聚合的過程中使烴鏈彼此交聯而形成。交聯使樹脂聚合物具有更強，更有彈性的結構和更大的容量（按體積計）。雖然大多數IX樹脂的化學組成是聚苯乙烯，但某些類型是由丙烯酸（丙烯腈或丙烯酸甲酯）製造的。然後樹脂聚合物經歷一種或多種化學處理以將官能團結合到位於整個基質中的離子交換位點。這些官能團賦予離子交換樹脂其分離能力，並且從一種樹脂到下一種樹脂會有很大差異。最常見的成分包括：

1.強酸陽離子交換樹脂

由聚苯乙烯基質和磺酸鹽（SO 3 -）官能團組成，其中帶有鈉離子（Na 2+）用於軟化應用，或氫離子（H +）用於脫礦質

2.弱酸陽離子交換樹脂

樹脂由丙烯酸聚合物組成，該聚合物已用硫酸或苛性鈉水解以產生羧酸官能團。由於它們對氫離子（H +）的高親和力，弱酸陽離子交換樹脂通常用於選擇性地除去與鹼度相關的陽離子。

3.強鹼陰離子交換樹脂

通常由經過氯甲基化和胺化的聚苯乙烯基質組成，以將陰離子固定到交換位點。1型強鹼陰離子交換樹脂是通過應用三甲胺生產的，其產生氯離子（Cl -），而2型強鹼陰離子交換樹脂通過應用二甲基乙醇胺生產，其產生氫氧根離子（OH -）。

4.弱鹼陰離子交換樹脂

通常由經過氯甲基化的聚苯乙烯基質組成，然後用二甲胺胺化。弱鹼陰離子交換樹脂

的獨特之處在於它們不具有可交換的離子，因此用作酸吸收劑以除去與強無機酸相關的陰離子。

5.螯合樹脂

螯合樹脂是最常見的特種樹脂類型，用於選擇性去除某些金屬和其他物質。在大多數情況下，樹脂基質由聚苯乙烯組成，盡管多種物質用於官能團，包括硫醇，三乙基銨和氨基膦等。

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⑻ 離子交換樹脂為什麼都製成球型

陽離子交換樹脂採取h型，陰離子交換樹脂採取oh型，是為了保證出水ph接近中性，不改變出水ph值，純水制備必須採用混床樹脂進行，也是目前認可度最高的